第一節香豆素
一、香豆素的結構類型
【考點】香豆素基本母核的結構特征和類型
香豆素是鄰羥基桂皮酸的內酯,結構母核為苯駢α-吡喃酮。
1.簡單香豆素僅在苯環上有取代基的香豆素,如傘形花內酯。
2.呋喃香豆素分為6,7-呋喃香豆素(線型)和7,8-呋喃香豆素(角型)。前者以補骨脂內酯為代表,又稱補骨脂內酯型;後者以白芷內酯(異補骨脂內酯)為代表,又稱異補骨脂內酯型。
3.吡喃香豆素分為6,7-吡喃香豆素(線型)和7,8-吡喃香豆素(角型)。前者以花椒內酯為代表,後者以邪蒿內酯為代表。
4.異香豆素香豆素的異構體,如茵陳炔內酯、仙鶴草內酯等。
5.其他香豆素指α-吡喃酮環上有取代基的香豆素,如黃檁內酯等。
二、香豆素的理化性質
【考點1】香豆素的性狀、溶解性、熒光性及其他性質
1.性狀遊離香豆素多為結晶,大多有香味。分子量小者有揮發性或升華性,能隨水蒸氣蒸餾。香豆素苷多數無香味和揮發性,也不能升華。
2.溶解性遊離香豆素能溶於沸水,難溶於冷水,易溶於甲醇、乙醇、氯仿和乙醚。香豆素苷類能溶於水、甲醇和乙醇,而難溶於乙醚等極性小的有機溶劑。
3.熒光性香豆素母體本身無熒光,而羥基香豆類在紫外光下多顯藍色熒光,在堿溶液中熒光更為顯著。
香豆素類熒光與分子中取代基的種類和位置有一定關係。一般在C-7位引入羥基即有強烈的藍色熒光,加堿可變為綠色熒光。呋喃香豆素多顯藍色熒光,但較弱。
【考點2】香豆素與堿的作用及其應用
香豆素類因分子結構中具有內酯環,在強堿溶液中內酯環可以開環生成順鄰羥基桂皮酸鹽,加酸又可重新閉環成為原來的內酯。與堿長時間加熱,則可轉變為穩定的反鄰羥基桂皮酸鹽。利用該性質,可采用堿溶酸沉法對香豆素類成分進行提取和精製,即先溶解於熱稀苛性堿的水溶液中,酸化後沉澱析出,借以和雜質分離。
【考點3】香豆素的顯色反應及其應用
1.異羥肟酸鐵反應由於香豆素類具有內酯環,在堿性條件下可開環,與鹽酸羥胺縮合成異羥肟酸,然後再於酸性條件下與三價鐵離子絡合成鹽而顯紅色。
2.三氯化鐵反應具有酚羥基的香豆素可與三氯化鐵試劑產生顏色反應。
3. Gibbs反應Gibbs試劑是2,6-二氯(溴)苯醌氯亞胺,它在弱堿性條件下可與酚羥基對位的活潑氫縮合成藍色化合物。
4. Emerson反應Emerson試劑是氨基安替比林和鐵氰化鉀,它可與酚羥基對位的活潑氫生成紅色縮合物。
5.應用Gibbs反應和Emerson反應都要求必須有遊離的酚羥基,且酚羥基的對位要無取代才顯陽性,如7-羥基香豆素呈陰性反應。判斷香豆素C-6位是否有取代基存在,可先水解,使其內酯環打開生成一個新的酚羥基,然後再用Gibbs或Emerson反應加以鑒別,如為陽性反應表示C-6位無取代。
上述顯色反應可用於檢識香豆素的存在和結構研究(取代基類型、位置等的推斷)。
三、香豆素的提取分離和結構鑒定
【考點1】香豆素的提取分離方法
1.水蒸氣蒸餾法小分子的香豆素類因具有揮發性,可采用水蒸氣蒸餾法進行提取。